1、前言
大庆石油管理局供水公司每年耗电费用约占供水总成本费的30%左右,而其中输配水环节的电费约占总电费的70%左右,因此,如何调整好外输泵的日常运行,使输配水吨水电耗保持在一个较经济合理的范围内,是节能工作的重点。我们始终积极探索,认真研究,采取有效措施来解决这个问题。
2.问题的提出
公司龙虎泡取水厂位于龙虎泡北岸,日取水能力为50万立方米/日。当初设计时,考虑到中长期规划和最不利水量、水位情况,选择了两种机组泵型,一种为电机1400KW/10KV,取水泵900HR(H62米,Q6360立方米/小时),另一种为电机900KW/10KW,取水泵700HR(H62米,Q3900立方米/小时)。取水厂的二级泵站——中引水厂的一、二期工程设计供水量为50万立方米/日。由于油田限产,外网用水量逐年下降,目前取水厂实际输水量只有25-30万立方米/日,泵的总流量Q仅为10400-12500万立方米/小时,输水管线水头损18—20米,而泵的铭牌扬程为62米,若要泵压降到与管网阻力相当,则机泵就会超负荷运行。因此,取水厂只能靠调整出口闸门来控制泵压,使水泵能在高效区运行。如此运行不仅增大了闸门的水头损失,浪费了大量电能,而且如果闸门节流调整不适当,机泵就很容易偏离高效段或超载运行,导致机泵的故障率增高, 缩短了机组的使用寿命,近两年机泵已经累计维修10余次,消耗维修费100余万元。中引水厂是公司生产大户,对能否确保油田用水起着举足轻重的作用,因此,龙虎泡取水厂输水泵的技术改造势在必行。
3、变频改造方案的初步计算和论证
一般情况下,泵都在额定工作条件下,按最佳工作条件设计操作。如图1所示为泵的典型的工作曲线,AB是泵的性能曲线,与额定系统压力曲线OB相匹配,在B点可以得到额定压力下的额定流量,在该点泵有最高的效率,关闭阀门可控制流量,当流量减小时,泵分别工作在P、Q、R、S点,此时泵需要在很高的压差下工作,因此泵的的能量输出比实际系统需要多得多,多余的能量在阀上表现为热量损耗,并被液体流动时带走。用泵的输出能量除以泵的效率,可以求得对泵的总输入能量。调节泵出口阀开度来减小流量,能量损失相当大。